手持式礦石元素分析儀通?;诙喾N物理原理來(lái)實(shí)現(xiàn)元素檢測(cè),其中常見(jiàn)且技術(shù)成熟的是X射線熒光(XRF)分析原理。當(dāng)儀器發(fā)射出高能量的X射線照射到礦石樣品表面時(shí),礦石中的原子內(nèi)層電子會(huì)被激發(fā),從而在原子內(nèi)部形成電子空位。此時(shí),外層電子會(huì)向內(nèi)層躍遷以填補(bǔ)這些空位,在躍遷過(guò)程中會(huì)釋放出具有特定能量的X射線熒光。不同元素的原子結(jié)構(gòu)具有特殊性,因此它們所釋放的X射線熒光能量也各不相同。儀器通過(guò)高精度的探測(cè)器捕捉這些X射線熒光,并對(duì)其能量進(jìn)行分析和識(shí)別,再結(jié)合預(yù)先設(shè)定的校準(zhǔn)曲線和算法模型,就能準(zhǔn)確確定礦石中各種元素的種類和含量。
除了XRF技術(shù),有些還采用了激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)技術(shù)。該技術(shù)利用高能量激光脈沖聚焦在礦石表面,使礦石局部瞬間氣化并形成高溫等離子體。等離子體中的原子和離子在冷卻過(guò)程中會(huì)發(fā)射出特定波長(zhǎng)的光譜,這些光譜包含了礦石元素的豐富信息。通過(guò)分析這些光譜的特征波長(zhǎng)和強(qiáng)度,儀器可以快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)出礦石中的元素組成。LIBS技術(shù)具有檢測(cè)速度快、可檢測(cè)元素范圍廣等優(yōu)點(diǎn),尤其適用于對(duì)復(fù)雜礦石和合金的快速分析。
手持式礦石元素分析儀的優(yōu)勢(shì):
1.便攜性強(qiáng)
傳統(tǒng)的大型礦石元素分析設(shè)備通常體積龐大、重量沉重,需要固定的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和復(fù)雜的安裝調(diào)試過(guò)程,這限制了其在野外現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的應(yīng)用。而手持式礦石元素分析儀則打破了這一局限,其小巧輕便的設(shè)計(jì)使得操作人員可以輕松攜帶它前往任何需要檢測(cè)的地方,無(wú)論是偏遠(yuǎn)的山區(qū)礦場(chǎng)、荒蕪的沙漠地帶,還是深海鉆井平臺(tái),都能隨時(shí)隨地進(jìn)行礦石元素分析。這種便攜性使得地質(zhì)勘探工作不再受場(chǎng)地和設(shè)備的束縛,大大提高了工作效率和靈活性。
2.檢測(cè)速度快
在礦產(chǎn)資源勘探和開(kāi)采過(guò)程中,能夠在短時(shí)間內(nèi)給出檢測(cè)結(jié)果,通常只需幾秒鐘到幾分鐘不等,相比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室分析方法需要數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天的時(shí)間,大大縮短了檢測(cè)周期。這使得礦山企業(yè)可以實(shí)時(shí)掌握礦石的品質(zhì)和元素含量信息,及時(shí)調(diào)整開(kāi)采方案和選礦工藝,提高資源利用率和生產(chǎn)效益。例如,在金礦開(kāi)采過(guò)程中,通過(guò)手持式分析儀快速檢測(cè)礦石中的金含量,可以迅速確定哪些區(qū)域具有更高的開(kāi)采價(jià)值,從而有針對(duì)性地進(jìn)行開(kāi)采作業(yè),避免盲目開(kāi)采造成的資源浪費(fèi)。
3.非破壞性檢測(cè)
傳統(tǒng)的礦石元素分析方法往往需要對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理,如研磨、溶解等,這不僅會(huì)破壞樣品的原始狀態(tài),還會(huì)消耗大量的時(shí)間和試劑。而手持式礦石元素分析儀采用非破壞性檢測(cè)技術(shù),無(wú)需對(duì)礦石樣品進(jìn)行任何處理,直接在礦石表面進(jìn)行檢測(cè)即可。這種檢測(cè)方式不僅保留了樣品的完整性,便于后續(xù)的其他分析和研究,還減少了樣品處理過(guò)程中可能引入的誤差和污染,提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。